第3章(修改).ppt

第3章 MCS-51的指令系统 MCS-51指令系统特点: (1) MCS-51指令系统用42种助记符表示了33种指令功能。 (2) MCS-51指令系统在存储空间和执行时间上的效率是比较高的。是一种简明、易掌握、功能强的指令系统。 (3) MCS-51指令系统中有一个处理布尔变量的指令子集。 3.1 指令系统概述 MCS-51的基本指令共111条: (1) 每条指令在程序存储器ROM中占据一定的空间，以字节为单位。按指令所占字节数分类： ① 单字节指令49条:指令只有一个字节，操作码和操作数同在一个字节中。 ② 双字节指令45条:一个字节为操作码，另一个字节是操作数。 ③ 三字节指令17条:操作码占一个字节，操作数占二个字节。其中操作数既可能是数据，也可能是地址。 (2) 每条指令在执行时要花去一定的时间，以机器周期为单位。按指令的执行时间来分： ① 1个机器周期（12个时钟振荡周期）的指令64条； ② 2个机器周期（24个时钟振荡周期）的指令45条； ③ 只有乘、除2条指令的执行时间为4个机器周期（48个时钟振荡周期）。 复习例题：如果单片机晶振为12MHz，则机器周期为1?s。 解：因为 1个机器周期=12个时钟周期 而 时钟周期=1/12MHz 所以 机器周期=12*（1/12MHz）= 1?s； (3) 按指令的功能分类，可分为5大类： ① 数据传送类（29条）； ② 算术运算类（24条）; ③ 逻辑运算及移位类（24）； ④ 控制转移类（17条）; ⑤ 位操作类（17条） 3.3 指令系统的寻址方式 寻址方式就是在指令中说明操作数所在地址的方法。 共7种寻址方式。 1．寄存器寻址方式： 从寄存器中读取操作数或存放操作数进寄存器。 ①寻址空间： 寻址范围包括： (ⅰ) 4组通用工作寄存区共32个工作寄存器，由RS0 RS1两位的值选定工作寄存器区。 (ⅱ) 部分特殊功能寄存器，例如A、B 以及数据指针寄存器DPTR,位累加器CY等。 ② 特点： 指令选定的寄存器内容就是实际操作数。其特点是被寻址的某个寄存器已经隐含在操作码中，故有时称寄存器寻址为隐含寻址。 ③ 三种指令形式： 例如：MOV A，Rn ；（Rn）→A，n=0～7 表示：把寄存器Rn的内容传送给累加器A 注：在这条指令寻址前，要通过PSW中的RS1和RS0来设定当前工作寄存器区： SETB RS1; 设定RS1为1 CLR RS0; 设定RS0为0，则选定2区 2．直接寻址方式 指令中直接给出了操作数所在单元的地址或名称。 (ⅱ) 除了以单元地址的形式外，还可用寄存器符号的形式给出。例如： MOV A，P0 与 MOV A，80H 是等价的。 3. 寄存器间接寻址方式 寄存器中的内容是一个地址，由该地址单元寻址到所需的操作数 ① 寻址范围： (ⅰ)内部RAM（@R0，@R1，SP）和外部数据存储器（@R0，@R1，@DPTR）,在寄存器的名称前面加前缀标志“@”，其通用形式为@Ri 。 （ⅱ）对片外数据存储器的64K字节的间接寻址 例如： MOVX A，@DPTR ② 特点： (ⅰ)访问内部RAM或外部数据存储器的低256个字节时，只能采用R0或R1作为间址寄存器。 例如：MOVX A，@Ri；i=0或1 （Ⅳ) 堆栈区 堆栈操作指令PUSH（压栈）和POP（出栈）使用堆栈指针（SP）作间址寄存器 ③ 指令有三种形式： 再例如：MOVX A，@DPTR 这是一条外部数据存储器读指令，在指令寻址前DPTR数据指针是有值的，设它指向外部数据存储器即将访问的一个单元2000H。当执行指令时，外部数据存储器2000H单元的内容读入累加器A中，如下图所示。 4．立即寻址方式 操作数直接就出现在指令中； ① 寻址范围： 程序存储器； ② 特点： 操作数在指令中直接给出，需在操作数前面加前缀标志“#”，以区别直接寻址。例如： MOV A，#30H ③ 指令形式： 5．基址寄存器加变址寄存器间址寻址方式 本寻址方式是以DPTR或PC作基址寄存器，以累加器A作为变址寄存器。两者中的“内容”形成一个16位的“地址”，该“地址”所指的存储单元中的内容才是操作数。 ① 寻址范围： 本寻址方式是专门针对程序存储器的寻址方式，寻址范围可达到64KB。 方式为(@A+DPTR,@A+PC)。 ② 特点： 例：设累加器A与数据指针DPTR在寻址前是有值（定义）的：(A)=05H , (DPTR)=040